La tesis de María Caballero Romero, dirigida por el académico Toribio Fernández y defendida recientemente en la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), ha permitido definir una metodología para estudiar la cinética de oxidación de los cambios conformacionales en los polímeros conductores con los que se desarrollan músculos artificiales, entre otros dispositivos y aplicaciones.

La investigación, realizada en el marco del programa de doctorado en Electroquímica, ha cuantificado cada una de las magnitudes cinéticas (energía de activación, órdenes de reacción y coeficientes cinéticos de velocidad) del polímero PEDOT (poli-3,4- etilendioxitiofeno) entre los estados de contracción y expansión, posibilitando el estudio de la velocidad con la que se produce el dopado/desdopado de este polímero mediante el paso de corriente eléctrica.

Los polímeros conductores, que, en función del grado de dopado mediante oxidación, alcanzan conductividades cercanas a algunos de los metales más empleados en circuitos eléctricos, se caracterizan además por su versatilidad para cambiar de volumen, de color, de almacenamiento de carga o de electro-porosidad, dando lugar a diferentes dispositivos y aplicaciones como músculos artificiales, ventanas inteligentes, baterías avanzadas o membranas adaptables. Es por ello que estos materiales tienen un gran interés tecnológico e industrial.

“Los cambios de volumen, son debidos al dopado/desdopado reversible en los procesos electroquímicos de oxidación-reducción y permiten que polímeros conductores se comporten como electrodos tridimensionales”, explica la investigadora cordobesa, “dando lugar la contracción y expansión de las cadenas poliméricas”.

“Estos movimientos conformacionales son similares a los estudiados en los motores moleculares, descubiertos por Sauvage, Feringa y Stoddart, que recibieron el Premio Nobel de Química 2016. La actuación cooperativa de muchos motores moleculares, produce el cambio de volumen en dispositivos electroquimio-mecánicos ampliamente estudiados como son los músculos artificiales”, añade la nueva doctora por la UPCT.

La Politécnica de Cartagena es una referencia mundial en el estudio de polímeros conductores y músculos artificiales, como demuestra el reconocimiento a Toribio Fernández del congreso de la Sociedad EuroEAP para polímeros activos electroquímicamente, transductores y músculos artificiales y el premio nacional a la mejor tesis en Electroquímica para el doctor por la UPCT José Gabriel Martinez Gil.